Wood is a renewable material, it is strong in relation to its weight, climate smart but also combustible. Owing to its many advantages and the easy access in Sweden, wood is motivated as a topical building material. However, the aspects related to the combustible nature need to be considered in the design of buildings with a wooden frame. Whether and in such cases how to take into account the increased permanent fire load is a problem of which there are shared opinions. Today's regulatory framework is unclear in some aspects in its formulation and thus leaves room for interpretation. The purpose of this work is to investigate the reasonableness of tabulated data for permanent fire load and the sharp boundary between a BR1 building and a BR0 building but also by surveying how the industry handles the issue. In order to assess the reasonableness for the tabulated data, the method has been calculations with two different methods; one that follows BBR's guidelines (method 1) and another where calculations of the charring depth (method 2) have been performed, as well as a survey and a literature study. The result from the calculations in method 1 shows that in order for the level of the total fire load not to exceed the standard value for a residence of 800 MJ/m2, a low coefficient is required, and thus in principle all wood is assumed to be protected. According to the calculations in method two, it is possible to read out how the permanent fire load is affected by different protective linings and carbonation rates. The survey shows that the most common way to dimension fire protection is through simplified sizing, which entails that one does not have to consider whether the permanent fire load increases due to a combustible frame. There are divided opinions about whether Boverket's rules are enough to achieve adequate protection and how to handle it. The literature study shows that for the timber frame to be counted as fully protected it needs to be three layers of fire gypsum board in the ceiling and that two layers on the walls. Several conclusions can be drawn; the calculations indicate that a permanent fire load of 200 MJ/m2 (2013:11) is unreasonable in a wooden frame building also that if the permanent fire load is considered it becomes costly both economically and in terms of space. Even that Boverket's rules need to be clarified and adapted further against tall wood buildings and that fire projectors work differently and the experience of working with tall wood buildings differs greatly.

Arkitektfirman Kolman X Boye Architects har fått uppdraget att upprätta bygglovshandlingar för ett äldreboende. Det är ännu ej bestämt i detalj hur byggnaden skall uppföras men beställaren önskar att byggnaden uppförs i träbyggnadsteknik. Äldreboendet projekteras för 54 stycken lägenheter fördelat på sex stycken våningsplan och en total bruttoarea på strax under 6000m2. Ingen lika hög träbyggnad med denna verksamhetsklass avseende brand har tidigare uppförts i Sverige. Vår uppgift och utmaning i detta arbete har varit att reda ut problematiken kring projekteringen av exteriöra detaljer för höga hus i trä. Utifrån kända problem avseende brand, akustik och fukt har sedan ett antal detaljer som påverkar det estetiska uttrycket projekterats. Detaljlösningarna för bland annat terrassbjälklag, fasadsystem och balkonger har projekterats. Målsättningen var att tillåta trä att synas i arkitekturen så långt detta har varit möjligt med hänsyn till gällande krav och föreskrifter. Våra projekterade förslag till detaljlösningar visar på möjligheten att låta trä vara en synlig del i arkitekturen även för en byggnad av denna volym och brandteknisk verksamhetsklass. Vårt arbete visar också hur kända problem med brand, akustik samt fukt i samband med träbyggnadsteknik kan undvikas. Våra förslag på detaljer kan ligga till grund för vidare projektering och upprättande av bygghandlingar för detta äldreboende i Norsborg. / Architect firm Kolman X Boye Architects has been commissioned to execute permit documents for a senior housing. It has not yet been determined in detail how the building will be built, but client wants the building to be constructed in timber engineering . The senior housing is projected to accommodate 54 apartments spread over six floors and a total floor space of just under 6000m2. No equally high wooden building with this fire classification has previously been constructed in Sweden. Our task and challenge of this work has been to explain the known problems with exterior design of details in tall timber buildings. Based on the known issues regarding fire safety, acoustics and moisture have a number of details that affect the aesthetic expression been projected. Detailed solutions including terrace floor, facade systems and balconies have been projected. The goal was to allow wood to be seen in the architecture as far as this has been possible with regard to local rules and regulations. Our projected draft detailed solutions demonstrate the ability for wood to be a visible part of the architecture even for a building of this volume and fire activity class. Our work also shows how the known problems with fire, acoustic and moisture associated with wood construction can be avoided. Our proposals in detail solutions can form the basis for further planning and preparation of construction documents for this senior housing in Norsborg.

Introduktion – Byggbranschen idag står för en betydande andel av jordensväxthusgasutsläpp och behovet för att minska dessa är stora. Att investera merklimatsmart i nybyggnation ökar och trä har blivit till ett alltmer populärt byggmaterialnär det kommer till flerbostadshus, men logistikhallar domineras fortfarande av stål.Studiens mål är att undersöka skillnaderna i kostnader och utsläpp av växthusgasermellan limträ- och stålstommar för logistikhallar. Detta för att undersöka om trä är ettekonomiskt rimligt och mer miljöeffektivt stommaterial vid byggnation avlogistikhallar än en stålstomme. Metod – Metoden som valts till studien är en fallstudie då den kommer omfatta bådeen teoretisk undersökning, granskning av kvantitativa data från ett tidigare projekt samtuppskatta storleken på en trästommes tvärsnitt genom simulering i endimensioneringsmjukvara. Kostnad och miljöpåverkan för en stål- och limträstommekommer att tas fram för att sedan kunna utföra en jämförande analys av de tvåstommaterialen. Resultat – Stommarna skiljer sig procentuellt sätt inte så mycket i pris menlimträstommen orsakar betydligt mindre växthusgasutsläpp jämfört med stålstommen.Kostnaden mellan stål- och trästommen skiljde sig knappt utifrån material- ochmontagekostnaderna. Stålstommen står för nästan sju gånger mer växthusgasutsläpp änlimträstommen under produktionsstadiet. I transportskedet har limträ en längretransportsträcka än stål i denna studie vilket är huvudorsaken till att limträstommenspåverkan på miljön är större än stålstommen i detta skede. Monteringsskedet harstålstommen en större miljöpåverkan än trästommen. Utifrån hela stommen under helabygg- och produktionsstadiet hade stålstommen fyra gånger mer i utsläpp änlimträstommen. Analys – Om priset på stommen är det huvudsakliga intresset hos byggherren bör inteen stålstomme antas vara det billigare alternativet. Denna studie har största spännvidderav balkar på 24 meter och vid större spännvidder kan förutsättningarna för val avstommaterial se annorlunda ut. Limträ är väl lämpat som stommaterial om ambitionenär att bygga med små mängder växthusgasutsläpp. Diskussion – Byggbranschen har en viktig roll i arbetet med att minskakoldioxidutsläppen och uppnå klimatmålen. Trots att trästommen som analyserats inteär optimalt utformad påvisar ändå studien stora miljömässiga fördelar att användalimträ som stommaterial i logistikhallar utan några större skillnader i kostnad. / Introduction – The construction industry today accounts for a significant portion ofthe Earth's greenhouse gas emissions, and the need to reduce these emissions issubstantial. Investing more climate-smartly in new construction is increasing, and woodhas become an increasingly popular building material, especially for multi-familyhouses. However, logistic warehouses are still predominantly dominated by steel. Theaim of this study is to investigate the differences in costs and greenhouse gas emissionsbetween glulam timber and steel frames for logistic warehouses. This is done toexamine whether wood is an economically viable and environmentally more efficientstructural material for constructing logistic warehouses compared to a steel frame. Method – The chosen method for the study is a case study, as it will encompass both atheoretical examination, a review of quantitative data from a previous project, and anestimation of the cross-sectional size of a timber frame through simulation in astructural design software. The cost and environmental impact of a steel and glulamtimber frame will be determined in order to conduct a comparative analysis of the twostructural materials. Results – The frames do not differ significantly in terms of price, but the glulam timberframe results in significantly lower greenhouse gas emissions compared to the steelframe. The cost difference between steel and timber frames was minimal based onmaterial and assembly costs. The steel frame generates almost seven times moregreenhouse gas emissions than the glulam timber frame during the production stage. Inthe transportation phase, laminated timber has a longer transportation distance then steelin this study, which is the main reason for the greater environmental impact of thelaminated timber frame compared to the steel frame at this stage. During the assemblyphase, the steel frame has a larger environmental impact than the timber frame. Acrossthe entire frame during the entire construction and production stages, the steel framehas four times more emissions than the glulam timber frame. Analysis – If the cost of the frame is the primary concern for the builder, a steel frameshould not be assumed to be the cheaper alternative. This study considers the widestspan of beams at 24 meters, and for larger spans, the conditions for choosing structuralmaterials might differ. Glulam timber is well-suited as a structural material if the goalis to build with minimal greenhouse gas emissions. Discussion – The construction industry plays a crucial role in reducing carbon dioxideemissions and achieving climate goals. Despite the fact that the analyzed timber framemight not be optimally designed, the study still demonstrates significant environmentaladvantages in using glulam timber as a structural material in logistic warehouses, withno major differences in cost.

Syfte: Syftet med denna studie är att undersöka skillnader mellan prefabricerad och platsgjuten stomme ur ett miljömässigt samt ett ekonomiskt perspektiv. Detta för att underlätta för olika byggföretag att välja en stomlösning till framtida byggprojekt. Metod: För att uppnå målet och svara på de frågeställningar som innefattas i studien har en fallstudie gjorts bestående av sex projekt. Metoderna för insamlingen av den empiri som krävts för att fullfölja studien är litteraturstudie, dokumentanalys, kalkylering och LCA. Kalkyleringen och livscykelanalyserna i fallstudien har gjorts med hjälp av de digitala verktyg Bidcon och Anavitor. Resultat: Studien visar att den prefabricerade stommen kostar 57–60,7% SEK/m2 BTA och 40,7 – 44,1% SEK/m3 betong mer än den platsgjutna stommen. Studien visar också att den prefabricerade stommen släpper ut 30–35% CO2e/m2 BTA och 17–22% CO2e/m3 betong mer än platsgjuten stomme. Konsekvenser: Denna rapport underlättar att välja den stomtyp som är mest ekonomisk och påverkar miljön minst. Vidare kan både en stommes kostnad och dess miljöpåverkan minskas genom att välja en platsgjuten stomme över en prefabricerad. Begränsningar: Studien är avgränsad till en fallstudie baserad sex projekt där tre är prefabricerade och tre är platsgjutna. Den geografiska platsen är begränsad till södra Sverige samt att endast tre avstånd för respektive stomme har undersökts. Skedet för undersökningen är avgränsat till tillverknings och produktionsledet. Endast den bärande betongstommen bestående av väggar, bjälklag och pelare har undersökts. Grundarbetet förbises i denna studie. Armering och betong är avgränsat till generella kvaliteter och mängder för de olika stommarna. / Purpose: The purpose of this study is to investigate differences between prefabricated and cast-in-situ structures from an environmental and an economic perspective. This to facilitate for different construction companies to choose a structure solution for future construction projects. Method: To achieve the goal and answer the questions that are included in this study, a case study has been conducted consisting of six projects. The methods for collecting the empirical data required to complete the study are literature study, document analysis, calculation and LCA. The calculation and life cycle analyses in the case study are done using the digital tools Bidcon and Anavitor. Findings: The study shows that the prefabricated structure costs 57–60,7% SEK / m2 BTA and 40,7 – 44,1% SEK / m3 concrete more than the cast-in-situ structure. The study also shows that the prefabricated structure releases 30-35% CO2e / m2 BTA and 17-22% CO2e / m3 concrete more than cast-in-situ structure. Implications: The conclusion in this report is to make it easier to choose the type of structure that is the most economical and has the least impact on the environment. Furthermore, the structures cost and environmental impact can be reduced by choosing a cast-in-situ over a prefabricated structure. Limitations: The study is limited to a case study based on six projects where three are prefab and three are cast-in-situ. The stage of the investigation is limited to the manufacturing and production stages. Only the load-bearing concrete structure consisting of walls, beams and pillars is examined. The foundation is overlooked in this study. Rebars and concrete are limited to general qualities and quantities for the different structures.

This study has been conducted in cooperation with OBOS Kärnhem. The objective of the study is to assess environmental impacts from different structural and facade materials to find a configuration with the lowest impact, and to assess the economic implications of different structural and façade materials. The study is conducted on a case study building planned in Linköping, Sweden. The methods that were used are the life cycle assessment (LCA) and life cycle cost (LCC) methods. Cross-laminated timber and concrete were chosen as the 2 structural materials to investigate, and sheet metal, cut slate, and wood paneling were chosen as the façade materials to investigate. The goal and scope were specified. The goal of the LCA was to analyze the climate implications of different structural and facade materials on a building’s environmental performance, while the scope was to compare the environmental impacts, specifically global warming potential, of six scenarios over a lifetime of 80 years. Later, a life cycle inventory of the materials was conducted, and the life cycle inventory was assessed. Finally, the life cycle interpretation was carried out to analyze and interpret the results. For the LCC, costs were calculated for materials and energy use and applied to the case study building. The analyses of results show that the wooden building scenarios have significantly low environmental impacts when compared with concrete buildings. The analyses of the results also show that the buildings constructed with cast-in-situ concrete have lower life cycle costs when compared with buildings constructed with cross-laminated timber. This study concludes that structural material choices affect the environmental performance of a building significantly. Facade material choices also affect the environmental performance, however much less significantly. This study also shows that, within these specific system boundaries, the most impactful life cycle stage for the wood structure building scenarios is the operational phase B6, while the most impactful life cycle stage for the concrete structure building scenarios is the material production stage A1-A3. This study further concludes that while cross-laminated timber buildings have a lower carbon footprint than concrete structure buildings, they currently cost significantly more to build. This highlights the discrepancies between the changes and choices that are required to reach the climate and sustainable development goals, and what is economically viable.

Examensarbetet inom produktutveckling – konstruktion utfördes under perioden februari till juni 2013 och omfattar 15 högskolepoäng (C-nivå), och är den slutliga kursen inom högskoleingenjörsprogrammet Innovation och produktdesign. Examensarbetet behandlade problematiken kring produktionsanpassning och kostnadsoptimering av två stycken elektromagnetiska omrörare vid företaget ABB, Process Automation, Metallurgy i Västerås. Efter kontakt med handledaren från ABB, Jan-Erik Eriksson, påbörjades projektarbetet med att tillverkningsanpassa konstruktionen av produkterna ORD 43P och EM Stabilizer. För att åstadkomma kostnadsoptimerad och produktionsanpassad konstruktion tillämpade författarna följande produktutvecklingsverktyg: Design for Cost, Design for Manufacture och Design for Assembly. För att kontrollera att konstruktionen blev optimal, men också att den inte brister under belastning använde examensarbetarna det datorbaserade hållfasthetsverktyget finita elementmetoden i CAD-programmet SolidWorks. Val av komponenter baserades på komponenternas pris per kilo. För att välja det optimala materialet, det vill säga högsta hållfasthet till lägsta pris använde författarna materialdatabasprogrammet CES EduPack. De utvalda materialen från programmet kunde inte författarna påfinna som standard på marknaden, varför författarna ändrade strategi till att jämföra och välja material utifrån marknadsundersökning av standardmaterial hos leverantörer.   ORD 43Ps komponenter optimerades konstruktionsmässigt gentemot befintliga komponenter och härvstag och isolerplattor kostnadsreducerades markant. Komponenten stomme grundutförande undersöktes översiktligt.  Genom att produktutveckla komponenterna härvstag, isolerplattor och stomme grundutförande minskade kostnaderna för ORD 43P med 2,47 %.  Författarna ansåg att ORD 43Ps totala kostnader kan minska mellan 10-25 % eftersom många av dess komponenter är överdimensionerade och består av dyrare material än vad som krävs.  EM Stabilizer’s komponenter, lock och tryckluftsslang, utformades med optimal konstruktion och kostnadsreducerades.  Genom att produktutveckla komponenterna lock och tryckluftsslang minskade kostnaderna för EM Stabilizer med 1,3 %.  Författarna förmodar att EM Stabilizer’s kostnader kan minska, eftersom den är relativt ny på marknaden. ABB vill säkerställa att produkten uppnår sin garanterade livslängd genom att överdimensionera många av produktens komponenter och använda dyrare material än vad som är nödvändigt. / The thesis in product development – design was carried out between February and June 2013 and includes 15 credits (C-level), and is the final course of the Bachelor Program in Engineering, Innovation and Product Design.  The thesis dealt with the problem of adaptation to production and cost optimization of two pieces of electromagnetic stirrers at the company ABB, Process Automation, Metallurgy in Västerås. After contact with the supervisor from ABB, Jan-Erik Eriksson, the project work commenced to adapt the manufacturing design of the product ORD 43P and EM Stabilizer. To achieve cost-optimized production and production adapted design, the authors applied the following product development tools: Design for Cost, Design for Manufacture and Design for Assembly. To verify that the design was optimal, but also that it did not break during stress, the authors used the computer based module finite element method of the CAD program SolidWorks.  The selection of components was based on the component’s price per kilo.  To select the optimum material, that is high strength and affordable, the authors used the material database software CES EduPack. The materials selected from CES EduPack could not be found by the authors as standard material at the market. Therefore, the authors changed strategy to compare and select materials based on market research of standard materials with suppliers. The components of ORD 43P were optimized in terms of design in comparison with existing components coil bracket and insulation boards. They were also cost reduced significantly. The component frame base was examined briefly.  Through product development the components coil bracket, insulating boards and frame base the total cost of ORD 43P was reduced by 2,47 %.  The authors found that the total cost of ORD 43P could be reduced between 10-25 % as many of its components are oversized and made ​​of more expensive materials than needed.  The components of EM Stabilizer, cover and pneumatic hose, were designed with optimum design and was cost reduced.Through product development the components cover and pneumatic hose the costs of EM stabilizer were reduced by 1,3 %.  The authors assume that the costs of the EM Stabilizer can be reduced, because it is relatively new at the market. ABB want to ensure that the product reach its guaranteed life by over-sizing many of the components of the product and use more expensive material than necessary. / Kostnadssänkningsprojekt

När byggnader projekteras används klimatfiler från 1981-2010 för att dimensionera konstruktionen och energisystemet. Detta leder till att byggnader dimensioneras för ett klimat som varit och inte ett framtida klimat. SMHI har tagit fram olika klimatscenarier för framtiden som beskriver möjliga utvecklingar klimatet kan ta beroende på fortsatt utsläpp av växthusgaser. Dessa scenarier kallas för RCP (Representative Concentration Pathways). I denna studie används två olika klimatscenarier, RCP4,5 och RCP8,5. Siffran i namnet står för den strålningsdriving som förväntas uppnås år 2100. I RCP4,5 kommer medelårstemperaturen öka med 3 °C fram till år 2100 jämfört med referensperioden 1961-1990.  För samma tidsperiod sker en ökning på 5 °C enligt RCP8,5.  Ett flerbostadshus certifierad enligt Miljöbyggnad 2.2 nivå silver placerat i Vallentuna i Stockholms län används i denna studie som referensbyggnad. Byggnaden simuleras i programmet IDA ICE där den utsätts för RCP4,5 och RCP8,5. Resultatet visar att byggnaden inte skulle klara av kraven för Miljöbyggnad 2.2 gällande termiskt klimat sommar i något av de två klimatscenarierna. De operativa temperaturerna blir för höga i byggnaden utan att tillsätta komfortkyla.  Byggnaden ändras för att se vilka faktorer som kan förbättra resultatet gällande det termiska klimatet. Resultatet visar att värmelagringsförmåga hos byggmaterial och solavskärmning har störst påverkan på det termiska klimatet.  I studien gjordes flertal olika kombinationer av byggnadsutformningar. Enbart kombinationen av en tung stomme av betong tillsammans med fönster med lägre g-värde klarar kraven för Miljöbyggnad 2.2 i RCP4,5 och RCP8,5 utan komfortkyla. Kombinationen får lägst energianvändning i RCP8,5 av de olika kombinationerna som testats i studien.  En kombination av tung stomme av KL-trä med lågt U-värde, fönster med lägre g-värde och komfortkyla får lägst energianvändning i grundklimatet och RCP4,5 av de olika kombinationerna som testats i studien trots användningen av komfortkyla.  Frågan om vilket alternativ som är bäst ur ett hållbarhetsperspektiv är svårt att svara på. Det finns många aspekter som behöver tas i hänsyn till som byggnadens totala klimatavtryck både i tillverkning och användning. Oavsett val av konstruktion är det viktigt att projektera för att komfortkyla och solavskärmning skall kunna appliceras när ett varmare klimat råder. / When buildings are designed climate files from 1981 to 2010 are used to construct the building and its energy system. This leads to building being designed to a climate that has been and not to a future warmer climate that will come. SMHI has developed different climate scenarios for the future that describe different paths the climate can take depending on continued emissions of greenhouse gas. This climate scenarios are called RCP (Representative Concentration Pathways) In this study two of the climate scenarios, RCP4,5 and RCP8,5 are used. The number in the name stands for the radiation forcing that is expected in the year 2100.  In RCP4,5 the mean average air temperature will increase with 3 °C until year 2100 compared to the reference period 1961-1990. In the same time period RCP8,5 will increase with 5 °C.  An apartment building certified according to Miljöbyggnad 2.2 level silver placed in Vallentuna, Stockholms län is used as a reference building. The building is simulated through the simulation software program IDA ICE where it´s exposed to RCP4,5 and RCP8,5. The results demonstrate that the reference building would not meet Miljöbyggnad 2.2 requirement in the indicator about thermal comfort during summer. The operative temperature in the building is too high unless comfort cooling is used.  The design of the building changes to see what factors can improve the results regarding the thermal comfort. The results demonstrate that thermal conductivity and solar shading has the greatest impact on thermal comfort.  In this study several combinations of different building designs were made. Only the combination of a concrete frame with windows with low g-value met the requirement of Miljöbyggnad 2.2 regarding the thermal comfort during summer without using comfort cooling in RCP4,5 and RCP8,5. The combination had the lowest energy demand in RCP8,5 of all the combinations tested in the study.  A combination of cross laminated wood frame with low U-value, windows with low g-value and comfort cooling had the lowest energy demand in the original climate file and RCP4,5 despite the use of comfort cooling.  The questing about which building construction is the best from a sustainable perspective is difficult to answer. To answer that question the building´s total climate footprint in both production and use must be calculated. Regardless of the choice of building construction it is important to have in mind when designing a building that comfort cooling and solar shading should be easily applied when a warmer climate will prevail.